The present invention provides one kind of single polar plate, which is composed of active material coating, foil material and non active material coating, and active material coating and non active material coating are respectively coated on both sides of said foil material. The invention also provides a lightweight electrical core, in which the single sided single pole sheet acts as the outermost layer of the multilayer laminate, and the non active material coating is positioned on the outer side of the foil as the fluid collection. The invention provides a kind of single pole piece can reduce the single pole piece rolling set when the fluid stress imbalance caused by deformation or curl, through one side of the pole piece of the other side with light material coating, the rolling procedure of the stress balance, improve the continuity of single pole piece rolling procedure of production. The invention provides a lightweight electric core structure, the electric core structure optimization design, reduces the amount of material and the collector anode or a cathode coating amount, in favor of not changing the battery system design under the condition of lower electric core weight, improve the energy density of the battery.
【技术实现步骤摘要】
一种类单面极片、含有其的轻量化电芯及制备方法
本专利技术属于电池材料领域,具体涉及一种锂电池极片及其制备方法。
技术介绍
新能源汽车迅速发展以及动力电池系统轻量化需求,对于动力电池能量密度、功率密度提出了更高的要求。为了有效的提高电池的比能量,降低电池中非活性材料的重量是一种较为常规的做法,比如降低集流体厚度、隔膜厚度、提高极片压实密度。对于叠片结构的电池而言,其结构通常为图2所示,最外层为负极,通过正负极极片交替排列以及隔膜间隔。对这种常规结构的电芯进行分析,其特点为:(1)最外层负极涂层为非活性区域,不参与电化学反应过程;(2)最外层为铜箔,面密度大于铝箔。单面极片是一种有效的降低由特点(1)造成叠片电池重量增加的方法。但是,单面极片在辊压过程中,会因为集流体两侧应力不同,发生严重的变形或者卷曲,导致不能大规模、连续生产。因此,有必要对单面极片工艺进行设计,达到单面极片或者类单面极片的连续生产,以实现轻量化电芯的设计与制造。
技术实现思路
针对本
的针对以上问题,本专利技术构建了一种新型结构的电池类单面极片,通过在单面极片另一侧涂覆低密度材料,使得其在后续辊压过程中,实现集流体两侧应力的均衡,从而实现类单面极片连续生产。基于该类单面极片,对电芯叠片结构进行轻量化设计,进一步降低电池中非活性材料重量,从而,实现电池能量密度的提升。本专利技术还提出所述类单面极片的制备方法。实现本专利技术上述目的技术方案为:一种类单面极片,由活性材料涂层、箔材、非活性材料涂层组成,活性材料涂层和非活性材料涂层分别涂布于所述箔材的两侧,所述非活性材料包括碳材料、有机聚合物材 ...
【技术保护点】
一种类单面极片,其特征在于,由活性材料涂层、箔材、非活性材料涂层组成,活性材料涂层和非活性材料涂层分别涂布于所述箔材的两侧,所述非活性材料包括碳材料、有机聚合物材料和无机氧化物中的一种或多种。
【技术特征摘要】
1.一种类单面极片,其特征在于,由活性材料涂层、箔材、非活性材料涂层组成,活性材料涂层和非活性材料涂层分别涂布于所述箔材的两侧,所述非活性材料包括碳材料、有机聚合物材料和无机氧化物中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的类单面极片,其特征在于,,所述碳材料选自炭黑、石墨、碳纳米管、石墨烯、碳纤维中的一种或多种;所述有机聚合物材料选自聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚乙烯酸、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯酸和密胺树脂中的一种或多种;所选无机氧化物选自二氧化硅、氧化铝、氧化镁、氢氧化铝和氢氧化镁中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的类单面极片,其特征在于,所述非活性材料的形貌结构为颗粒、纤维或者微球;所述微球为实心微球或空心微球。4.根据权利要求3所述的类单面极片,其特征在于,所述颗粒粒径为10nm~100微米,所述纤维长径比为10~1000,所述微球的粒径为10nm~100微米。5.根据权利要求4所述的类单面极片,其特征在于,所述颗粒粒径为50nm~5微米;所述纤维长径比为20~50。6.根据权利要求4所述的类单面极片,其特征在于,所述微球的粒径为1~20微米。7.根据权利要求1~6任一项所述的类单面极片,其特征在于,所述类单面极片通过以下步骤制备:(1)在箔材的一侧制备含活性材料的单面涂层;(2)在箔材另一侧涂布非活性材料涂层,(3)对步骤(2)获得的极片或极卷进行辊压、裁切。8.根据权利要求7所述的类单面极片,其特征在于,所述非活性材料涂层通过以下方法制备:将非活性材料、粘接剂、溶剂按照质量比例8~10:1:8~1...
【专利技术属性】
技术研发人员:周鼎,庞静,卢世刚,祁传磊,李翔,苗丹阳,刘宝,张海燕,王泽,唐玲,程尧,
申请(专利权)人:国联汽车动力电池研究院有限责任公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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